耕作方式和土壤水分對(duì)小麥耗水特性和產(chǎn)量形成的影響及其生理基礎(chǔ).pdf

1、本研究選用高產(chǎn)中筋小麥濟(jì)麥22作試驗(yàn)材料。2007～2008和2008～2009小麥生長(zhǎng)季，在兗州試驗(yàn)田設(shè)置5種耕作方式：條旋耕、深松+條旋耕、旋耕、深松+旋耕、翻耕；設(shè)置5個(gè)水分處理：不灌水（W0）：灌拔節(jié)水+開花水，灌水后拔節(jié)期和開花期0～140 cm土層土壤相對(duì)含水量分別達(dá)到70％和70％（W1）、70％和75％（W2）、75％和70％（W3）、75％和75％（W4）。
　　 1耕作方式和土壤水分對(duì)小麥耗水特性的影響

2、>　　 1.1耕作方式對(duì)小麥耗水特性的影響
　　 不灌水條件下，深松+條旋耕和深松+旋耕處理的總耗水量、土壤耗水量及其占總耗水量的比例高于條旋耕和旋耕處理，表明深松有利于土壤貯水的消耗。同一灌水處理?xiàng)l件下，深松+條旋耕處理的總耗水量與翻耕處理無顯著差異，均高于旋耕處理，深松+旋耕處理的總耗水量最高，條旋耕處理最低。深松+條旋耕處理的總耗水量來源于土壤耗水量的比例最高，深松+旋耕處理次之，翻耕處理高于旋耕處理，條旋耕處理最低；深

3、松+條旋耕和條旋耕處理的總耗水量來源于灌水量的比例低于其他處理，條旋耕處理最低，深松+旋耕和翻耕處理最高且兩者無顯著差異，旋耕處理次之。
　　 1.2土壤水分對(duì)小麥耗水特性的影響
　　 同一耕作方式下，W0處理的總耗水量最低；其總耗水量來源于土壤耗水量的比例最高，W1處理次之，W2和W3處理均高于W4處理，表明全生育期不灌水促進(jìn)了小麥對(duì)土壤貯水的吸收利用。灌水處理間比較，W2處理的總耗水量、總耗水量來源于灌水量的比例低于

4、W4處理，總耗水量來源于降水量和土壤耗水量的比例高于W4處理；該處理開花至成熟階段的耗水量及其模系數(shù)高于W3和W4處理，W3處理最低。以上結(jié)果表明，拔節(jié)期和開花期0～140 cm土層土壤相對(duì)含水量分別為70％和75％的W2處理的總耗水量低于W4處理，總耗水量來源于土壤耗水量的比例與W3處理均高于W4處理，有利于小麥對(duì)不同來源水分的利用。W2處理開花至成熟階段的耗水量及其模系數(shù)較高，有利于小麥在灌漿階段對(duì)水分的高效利用。
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5、耕作方式和土壤水分對(duì)小麥碳代謝的影響
　　 2.1耕作方式對(duì)小麥碳代謝的影響
　　 同一水分處理?xiàng)l件下，深松+條旋耕和深松+旋耕處理灌漿中后期的旗葉光合速率和葉片水分利用效率最高且兩者無顯著差異，翻耕處理次之，旋耕處理高于條旋耕處理。深松+條旋耕處理有利于小麥在灌漿中后期保持較高的旗葉水勢(shì)、根系活力和旗葉實(shí)際光化學(xué)效率（ΦPSⅡ）；其旗葉最大光能轉(zhuǎn)換效率（Fv/Fm）最高，條旋耕處理次之，深松+旋耕和翻耕處理高于旋耕處理

6、。深松+條旋耕處理和深松+旋耕處理灌漿初期的旗葉蔗糖含量和灌漿中后期的磷酸蔗糖合成酶（SPS）活性均高于其他處理且兩者無顯著差異，深松+條旋耕處理灌漿后期的旗葉蔗糖含量低于深松+旋耕和翻耕處理，有利于旗葉蔗糖的積累與轉(zhuǎn)運(yùn)。深松+條旋耕和深松+旋耕處理成熟期的干物質(zhì)積累量高于其他處理，翻耕處理次之，旋耕處理高于條旋耕處理，表明深松有利于干物質(zhì)積累量的增加；兩處理灌水條件下莖鞘+葉的干物質(zhì)分配比例低于其他處理，籽粒干物質(zhì)分配比例高于其他處理

7、，深松+條旋耕處理最高，有利于成熟期干物質(zhì)向籽粒中的分配。深松+條旋耕處理的花后同化物輸入籽粒量及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率最高，深松+旋耕處理次之，翻耕處理高于條旋耕和旋耕處理。
　　 2.2土壤水分對(duì)小麥碳代謝的影響
　　 同一耕作方式下，灌漿中后期，W2和W4處理的旗葉水勢(shì)和根系活力均高于其他處理；兩處理的旗葉光合速率和葉片水分利用效率最高且兩者無顯著差異，W1和W3處理高于W0處理；W4處理的旗葉Fv/Fm值最高，W2處理

8、次之，W0處理最低；W2處理的旗葉ΦPSⅡ值最高，W4處理次之，W0處理最低。W2處理在灌漿初期的旗葉蔗糖含量和灌漿中后期的SPS活性與W4處理高于其他處理且兩者無顯著差異，在灌漿后期的旗葉蔗糖含量低于W4處理，有利于旗葉蔗糖的積累與轉(zhuǎn)運(yùn)。深松+條旋耕條件下，W2、W3和W4處理成熟期的干物質(zhì)積累量無顯著差異，W1處理次之，W0處理最低；W2處理的花后同化物輸入籽粒量及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率最高，W3和W4處理次之，W0和W1處理低于上述處理

9、；W2和W4處理灌漿中后期的灌漿速率和籽粒干物質(zhì)積累量最高且兩者無顯著差異，W2處理的籽粒干物質(zhì)分配比例、籽粒支鏈淀粉和總淀粉含量均高于W4處理。以上結(jié)果表明，拔節(jié)期和開花期0～140 cm土層土壤相對(duì)含水量分別為70％和75％的W2處理有利于延緩旗葉衰老，在灌漿中后期保持較高的光合能力和籽粒灌漿速率，有利于花后光合產(chǎn)物的積累與轉(zhuǎn)運(yùn)。
　　 3耕作方式和土壤水分對(duì)小麥氮代謝的影響
　　 3.1耕作方式對(duì)小麥氮代謝的影響<

10、br>　　 同一水分處理?xiàng)l件下，深松+條旋耕和深松+旋耕處理成熟期的植株氮素積累量高于其他處理且兩者無顯著差異，翻耕處理次之，旋耕處理高于條旋耕處理；兩處理成熟期的籽粒氮素積累量最高；深松+條旋耕處理的籽粒氮素分配比例高于深松+旋耕處理，其莖鞘+葉氮素分配比例低于深松+旋耕處理，有利于植株氮素向籽粒的分配。深松+條旋耕和深松+旋耕處理灌水條件下的營(yíng)養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)移量最高且兩者無顯著差異，翻耕和旋耕處理次之且兩者無顯著差異，條旋耕處理最低

11、。同一水分處理?xiàng)l件下，條旋耕處理成熟期0～120 cm土層的土壤硝態(tài)氮含量最高，旋耕處理次之，翻耕處理高于深松+條旋耕和深松+旋耕處理，深松+旋耕處理最低；深松+旋耕處理成熟期120～200 cm土層的土壤硝態(tài)氮含量最高，深松+條旋耕處理次之，翻耕處理高于條旋耕和旋耕處理。以上結(jié)果表明，深松+條旋耕有利于植株氮素積累量的增加及其向籽粒中的分配，有利于小麥對(duì)土壤氮素的吸收利用，其土壤硝態(tài)氮向深層土壤的運(yùn)移量低于深松+旋耕處理。
　　

12、 3.2土壤水分對(duì)小麥氮代謝的影響
　　 同一耕作方式下，W2和W4處理成熟期的植株氮素積累量、籽粒和莖鞘+葉氮素積累量均高于W0處理且兩者無顯著差異；兩處理的籽粒氮素分配比例和營(yíng)養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)移率低于W0處理。深松+條旋耕條件下，W2處理的籽粒氮素分配比例和營(yíng)養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)移率高于W4處理，莖鞘+葉氮素分配比例低于W4處理。同一耕作方式下，W0處理成熟期0～60 cm土層土壤硝態(tài)氮含量最高，W2處理次之，W4處理最低；W4處理成

13、熟期120～200 cm土層土壤硝態(tài)氮含量最高，W2處理次之，W0處理最低。以上結(jié)果表明，全生育期不灌水不利于植株氮素積累量的提高，有利于營(yíng)養(yǎng)器官氮素向籽粒中的轉(zhuǎn)運(yùn)。拔節(jié)期和開花期0～140 cm土層土壤相對(duì)含水量分別為70％和75％的W2處理有利于各器官植株氮素積累量的增加及其向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)，其土壤硝態(tài)氮向深層土壤的運(yùn)移量低于W4處理。
　　 4耕作方式和土壤水分對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和品質(zhì)的影響
　　 4.1耕作

14、方式對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和品質(zhì)的影響
　　 不灌水條件下，深松+條旋耕和深松+旋耕處理的籽粒產(chǎn)量和水分利用效率最高且兩者無顯著差異，旋耕和翻耕處理次之且兩者無顯著差異，條旋耕處理最低。同一灌水處理?xiàng)l件下，深松+條旋耕和深松+旋耕處理的籽粒產(chǎn)量最高且兩者無顯著差異，翻耕處理次之，旋耕處理高于條旋耕處理；深松+條旋耕處理的水分利用效率和灌溉效益最高，深松+旋耕處理次之，旋耕和翻耕處理高于條旋耕處理。同一水分處理?xiàng)l件下，深松+

15、條旋耕和深松+旋耕處理的蛋白質(zhì)產(chǎn)量高于條旋耕和旋耕處理，籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、面團(tuán)形成時(shí)間和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間均低于條旋耕和旋耕處理，不利于品質(zhì)的改善。以上結(jié)果表明，同一灌水處理?xiàng)l件下，深松+條旋耕處理的水分利用效率和灌溉效益最高，其籽粒產(chǎn)量與深松+旋耕處理高于其他處理且兩者無顯著差異，有利于水分的高效利用；其籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、面團(tuán)形成時(shí)間和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間較低，不利于品質(zhì)的改善。
　　 4.2土壤水分對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量、水分

16、利用效率和品質(zhì)的影響
　　 條旋耕和旋耕條件下，W2處理的灌溉效益最高，籽粒產(chǎn)量與W3和W4處理無顯著差異，均高于W0和W1處理。深松+條旋耕、深松+旋耕和翻耕條件下，W2處理的水分利用效率和灌溉效益最高，籽粒產(chǎn)量與W3處理均高于W4處理且兩者無顯著差異，W1處理高于W0處理。同一耕作方式下，W2和W4處理的蛋白質(zhì)產(chǎn)量高于W0處理，籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、面團(tuán)形成時(shí)間和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間低于W0處理；W2處理的籽粒容重最高，其濕面

17、筋含量高于W4處理。以上結(jié)果表明，深松+條旋耕條件下拔節(jié)期和開花期0～140 cm土層土壤相對(duì)含水量分別為70％和75％的W2處理的水分利用效率和灌溉效益最高，籽粒產(chǎn)量較高，有利于水分的高效利用；其籽粒容重最高，籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、面團(tuán)形成時(shí)間和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間較低，不利于品質(zhì)的改善。
　　 本試驗(yàn)條件下，深松+條旋耕方式下拔節(jié)期和開花期0～140 cm土層土壤相對(duì)含水量分別達(dá)到70％和75％的W2處理是節(jié)水高產(chǎn)的最優(yōu)處理。